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《科学》研究确认维生素D新作用!多补充或能让抗癌事半功倍

 医国疑难病研究 2024-04-28 发布于山东

图片▎药明康德内容团队编辑  

生活中,我们应该对维生素D并不陌生,比如经常有信息提示晒太阳能补充维生素D,或者钙片瓶子上会出现“添加维生素D”的标识。前者是因为紫外线能够促进皮下的类固醇转化为维生素D3,完成内源供应;后者则是因为维生素D可以促进钙的吸收,因此维生素D对于骨骼的正常生长与发育是必不可少的。

但这并非维生素D的全部实力,实际上它还是体内免疫调节的关键分子,比如身体从感染中逐渐恢复时,维生素D会帮助下调免疫强度,以此减少慢性炎症造成的损伤。在发表于《科学》杂志的全新论文中,科学家又给维生素D作用增添了一项:它可以通过调节肠道微生物组来提升个体抗癌能力,抑制肿瘤生长。

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作者在分析过往研究时发现,维生素D可以减缓癌细胞的生长速度,并促进细胞凋亡。这暗示着维生素D具有潜在的抗癌效果,但作者仍然需要更多证据来支持这一推测。为此,他们分析了丹麦一个涉及约150万人的数据库,结果显示,个体体内维生素D水平较低与癌症风险更高具有联系。而对于癌症患者来说,维生素D水平越高,患者对免疫治疗的反应就越好。这让作者更加确信,维生素D在肿瘤抑制中扮演着重要的角色。

这些线索让研究者将目光聚焦到了血液中的特殊蛋白——Gc球蛋白,它能够结合维生素D和其代谢分子,因此Gc球蛋白极大限制了维生素D的可利用性。实验中,作者尝试构建了一批缺乏Gc球蛋白的小鼠,然后测试它们对黑色素瘤的反应,结果显示这些小鼠可以显著抵抗肿瘤生长,并且更好地响应免疫检查点抑制剂(ICI)的治疗。

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维生素D可以影响肠道微生物组,让助力抗癌的细菌丰度升高(图片来源:参考资料[3])

除此之外,即使简单地在小鼠饲料中增添维生素D,也可以让小鼠获得上述好处,这无疑说明维生素D可利用水平越高,就越能抵抗肿瘤的生长

意外的是,作者将缺乏Gc球蛋白的实验小鼠与野生型小鼠在一个环境下共同培养后,野生型小鼠也逐渐获得了肿瘤抵抗力。在所有条件都一样的前提下,影响因素就指向了微生物,即实验小鼠粪便中的微生物,对野生型小鼠产生了影响,从而让它们获得了类似的好处。

这一现象其实也并非不能理解,因为肠道上皮细胞存在大量的维生素D受体,所以当维生素D被肠道吸收后微生物组不出意外会发生变化。在观察中,食用富含维生素D食物的小鼠粪便中富含一种名为脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)的细菌,而脆弱拟杆菌又已经被发现可以提升ICI的治疗效果。

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去除Gc球蛋白,小鼠的肿瘤生长要更加缓慢(图片来源:参考资料[2])

作者也进一步扩展了相关实验,他们通过灌胃的方式将脆弱拟杆菌引入了野生型小鼠的胃肠道,他们发现这种方式也可以提升野生小鼠的抗肿瘤能力了。而如果野生小鼠先食用了富含维生素D的食物,再增加脆弱拟杆菌的水平,则不会观察到更明显的肿瘤抑制效果,这说明维生素D对脆弱拟杆菌的影响,就已经足够带来全面的抗肿瘤效果了

如此一来,关于维生素D抗肿瘤故事中的各个角色就串联到一起了。“这些发现对癌症治疗很重要,维生素D通过提升'好’微生物的水平来帮助免疫系统,增加抗癌能力。”研究第一作者Evangelos Giampazolias博士表示。当然,为了精准地借助维生素D来抗癌,作者还需要解决研究中涌现出来的新问题,比如为何维生素D会与脆弱拟杆菌丰度相关,肠道上皮细胞的维生素D受体被激活后发生了什么?解答这些问题将有助于我们更好地了解这种常见维生素的抗癌好处。

参考资料:

[1] Vitamin D alters mouse gut bacteria to give better cancer immunity. Retrieved April 25, 2024 from https://www./news-releases/1042147

[2] Vitamin D regulates microbiome-dependent cancer immunity. Science (2024). DOI: 10.1126/science.adh7954

[3] Microbes and vitamin D aid immunotherapy. Science (2024). DOI: 10.1126/science.adp1309

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